#pragma once

#include <iostream>
#include <vector>
#include <semaphore.h>
#include "LockGuard.hpp"
using namespace std;

const int defaultsize = 5;

template <class T>
class RingQueue
{
private:
    void P(sem_t &sem)
    {
        sem_wait(&sem); // 原子的
    }

    void V(sem_t &sem)
    {
        sem_post(&sem); // 原子的
    }

public:
    RingQueue(int size = defaultsize)
        : _ringqueue(size), _size(size), _p_step(0), _c_step(0)
    {
        sem_init(&_space_sem, 0, _size); // 0表示线程间共享
        sem_init(&_data_sem, 0, 0);

        pthread_mutex_init(&_p_mutex, nullptr);
        pthread_mutex_init(&_c_mutex, nullptr);
    }

    void Push(const T &in)
    {
        // 写法一:
        // 理论上, 申请锁和申请信号量的顺序是无所谓的!
        // 但建议先申请信号量, 卡在锁的地方, 只要一个线程释放了锁, 其他线程立马就可以进去!
        // 如果先申请锁, 其余线程卡在锁的地方, 当一个线程释放了锁，其他线程还要再申请信号量, 比较慢!
        //  P(_space_sem);
        //  pthread_mutex_lock(&_p_mutex);
        //  _ringqueue[_p_step] = in;
        //  _p_step++;
        //  _p_step %= _size;
        //  pthread_mutex_unlock(&_p_mutex);
        //  V(_data_sem);

        // 写法二:
        P(_space_sem);
        {
            LockGuard lockguard(&_p_mutex);
            _ringqueue[_p_step] = in;
            _p_step++;
            _p_step %= _size;
        }
        V(_data_sem);
    }

    void Pop(T *out)
    {
        // 写法一:
        //  P(_data_sem);
        //  pthread_mutex_lock(&_c_mutex);
        //  *out = _ringqueue[_c_step];
        //  _c_step++;
        //  _c_step %= _size;
        //  pthread_mutex_unlock(&_c_mutex);
        //  V(_space_sem);

        // 写法二:
        P(_data_sem);
        {
            LockGuard lockguard(&_c_mutex);
            *out = _ringqueue[_c_step];
            _c_step++;
            _c_step %= _size;
        }
        V(_space_sem);
    }

    ~RingQueue()
    {
        sem_destroy(&_space_sem);
        sem_destroy(&_data_sem);

        pthread_mutex_destroy(&_p_mutex);
        pthread_mutex_destroy(&_c_mutex);
    }

private:
    vector<T> _ringqueue; // 环形队列
    int _size;            // 环形队列大小

    int _p_step; // 生产者生产位置
    int _c_step; // 消费者消费位置

    sem_t _space_sem; // 生产者信号量
    sem_t _data_sem;  // 消费者信号量

    pthread_mutex_t _p_mutex;
    pthread_mutex_t _c_mutex;
};